• 제목/요약/키워드: Water utilization efficiency

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물-물 열펌프시스템에 관한 열역학 제1 및 제2 법칙 해석 (First and Second Law Analysis of Water-to-Water Heat Pump System)

  • 이세균;우정선;노정근
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.87-95
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    • 2007
  • Thermodynamic analysis of water-to-water heat pump system based on the first and second law of thermodynamics is carried out in this study. This analysis shows the distribution of irreversibilities throughout the system components and informs us of a potential improvements with the temperature condition changes. Source water temperature($T_A$), utilization water temperature($T_D$) and temperature differences (${\Delta}T_{AB}$, ${\Delta}T_{CD}$) are important factors to affect system performances such as component irreversibilities, exergetic efficiency and COPH. Advantages and disadvantages with these factors are discussed. Second law optimization phenomena with $T_A$ and ${\Delta}T_{AB}$ are also indicated.

미세기포를 이용한 Spirulina platensis의 입자 부상분리 특성 및 수거효율 (Particle Separation Characteristics and Harvesting Efficiency of Spirulina platensis Using Micro-bubble)

  • 곽규동;김미숙;곽동희
    • 상하수도학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.621-629
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    • 2013
  • Since algae had been issued an environmental problem, water blooms, deepened due to increase of retention water basin in Korea as well as a biomass resource for producing biofuel, this study conducted a series of experiments for Spirulina platensis using the flotation process with micro-bubble. To elevate utilization of collected-algae, this study focused on omitting or minimizing coagulant's doses as changing a cultivation period and condition affected on physical property change of algae. Two coagulants, PAC and Chitosan, were used to test the collecting rate of algae and the result found no difference between two rates. For flotation experiments without adding the coagulant, dried algae weight (passing 14 days after cultivation for 20 days) detected high separation efficiency 98.2 % and it (passing 7 days after long-term cultivation for 28 days) presented good separation efficiency 91.9 %. Chlorophyll's separation efficiency showed a similar tendency with the case of the dried algae weight. In endogeny conditions, a light source and a carbon source were not considerably affected on the flotation separation efficiency. Thus, this study confirms that algae biomass may be collected without the coagulant during the endogeny condition period after enough cultivation time, 3 weeks.

새만금 담수 활용을 위한 요구수질별 최적의 수처리 방안 연구 (Design of Optimal Water Treatment Processes based on Required Water Quality for Utilization of the Saemanguem Lake Water)

  • 최경숙;이광야
    • 농업생명과학연구
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    • 제46권2호
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    • pp.169-178
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    • 2012
  • 새만금 지역의 담수수자원의 활용과 고부가가치 창출을 위해 새만금 담수호를 활용한 요구수질별 용수공급을 위한 최적의 수처리 시스템을 선정하고 이에 대한 비용분석을 통해 요구수질별 담수수자원의 활용방안을 제시하고자 하였다. 다양한 수처리 기법들의 종류, 주요 특성 및 오염인자 제거효율, 공법의 장단점 등의 비교분석을 통해 수질오염인자별 유리한 처리공법을 제시하였으며, 최적의 수처리시스템을 도출하여 새만금 지역 내 요구수질별 수처리 비용을 분석하였다. 연구결과를 통해 SS(Suspended Solid), BOD(Biochemical Oxygen Demand), 탁도 제거를 위해 FDA(Filter Disinfection Adsorption)여과기, 대장균 제거를 위한 UV(Ultra-Violet)처리공정, T-P(Total Phosphorus), T-N(Total Nitrogen) 제거를 위한 FNR(Ferrous Nutrient Removal)공법, 그리고 저농도 염처리 공정을 위해 전기투석법이 유리한 공법으로 조사되어 최적의 수처리시스템의 요소기술로 각각 선정되었다. 각 요구수질별 선정된 수처리공정에 따른 비용분석과 적용사례를 제시하여 새만금지역 담수 활용도를 높이고 부족한 상수원 해결의 대안으로 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

주암댐 주변지역의 친환경농업 실태와 발전방안 (Developing Strategies of Environmental-Friendly Agriculture Around the Chuam Dam)

  • 이기웅;박지만
    • 한국유기농업학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.377-397
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    • 2004
  • The objectives of this study are to find out, the fact-analysis of environmental friendly farm households around the Chuam Dam through the sample survey, 2) the developing strategies to improve the EPA on the assumption that is the conservation of Chuam Dam's water quality. The data used in this study comes from 75 sample farm households. The developing strategies to improve the EPA around Chuam Dam was found out that the efficiency measure of land utilization around CImam Dam, producing of high quality and safety agricultural products, promoting of the EPA connected with tourist agriculture, improving of the EPA products and supporting of price and income. In conclusion, there must be strategic measures to increase the income of environmental friendly farmers and to conserve the Chuam Dam's water quality.

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파쇄 폐타이어를 이용한 반응벽체에 관한 연구: 폐타이어 내의 MTBE(Methyl tertiary Butyl Ether)흡착 중심 (A Study of Ground Tire as a Sorption Media for the Passive Treatment Wall: Sorption of MTBE (Methyl tertiary Butyl Ether))

  • 박상현;이재영;최상일
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제8권3호
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    • pp.37-44
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    • 2003
  • MTBE(Methyl tertiary Butyl Ether)와 같은 가솔린 연료의 첨가제의 사용은 대기오염물질의 발생을 효과적으로 감소시키지만, 다른 한편으로는 지하저장 시설로부터의 누출로 인해 토양 및 지하수의 오염을 유발할 수 있다. 특히 MTBE는 높은 용해성으로 인해 지하수내에서는 지하수와 함께 광범위하게 오염을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 MTBE를 대상 물질로 하여 폐타이어를 현장내 오염지하수 정화 공법 중 하나인 반응벽체 공법의 흡착매질로 사용을 평가하기 위해, 회분식 실험을 통해서 크기가 다른 폐타이어의 MTBE흡착 특성을 파악해 보았다. 또한 칼럼 실험을 통해서 이용 효율(Utilization Efficiency)을 구하였다. 1.18mm 이하의 폐타이어의 g당 최대 흡착량은 약 0.5 mg으로 나타났다. Freundlich 등온흡착식을 이용하여 구한 이론 흡착용량과 실제 평균 농도 측정을 한 후 계산된 MTBE의 흡착량을 비교하여 이용 효율을 계산 해본 결과, 지름이 가장 작은 폐타이어가 약 36%,나머지 두 가지 종류의 폐타이어는 각각 15.6%와 16.4%의 효율을 나타내었다. 폐타이어의 처분비용과 재생비용을 고려한다면, 폐타이어의 이용은 경제적, 환경적 측면에서 유익하리라 생각되며, 또한 Air-Sparging이나 Bioremediation과 같은 다른 현장내 공법과 복합적으로 적용된다면, 제거효율 향상과 같은 동반 상승효과(synergy effect)를 기대할 수 있을 것이라 사료된다.

Impact of energy efficiency improvement on greenhouse gas in off-season tomato farming: Evidence from Punjab, Pakistan

  • Ali, Qamar;Khan, Muhammad T.I.;Khan, Muhammad N.I.
    • Advances in Energy Research
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    • 제5권3호
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    • pp.207-217
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    • 2017
  • Energy consumption in agriculture is responsible for greenhouse gas emission but it can be reduced after efficient utilization of energy inputs. Therefore, the present study aims for the estimation of energy efficiency and extent of greenhouse gas reduction after benchmarking of inefficient farms in off-season tomato in Punjab province of Pakistan. Primary data were collected from 70 farmers with simple random sampling. By using data envelopment analysis, the average value of technical, pure technical and scale efficiency was 0.80, 0.92 and 0.87, respectively while increasing, constant and decreasing return to scale was observed in 33, 26 and 11 farmers, respectively. Total input energy was reduced by $12,688.91MJ\;ha^{-1}$ (13.89%) if inefficient farms used the energy inputs according to recommendations or benchmarking. A major portion of energy saving comes from fertilizers (68.79%) followed by diesel (15.70%), chemicals (5.91%), machinery (4.37%) and water (4.00%). Total greenhouse gases reduction was $499.17kg\;CO_2\;eq.ha^{-1}$ (14.57%) as a result of improvement in energy efficiency or benchmarking of inefficient farms. Agricultural extension staff should visit the vegetable farms on regular basis and give necessary information about efficient utilization of energy inputs. The government should create awareness about the optimum use of input through seminars and pamphlets.

GaN 기반 광전극을 이용한 광전기화학적 물분해 수소 생산 (Photoelectrochemical (PEC) Water Splitting using GaN-based Photoelectrode)

  • 허지원;배효정;하준석
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.13-20
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    • 2021
  • GaN은 III-V족 화합물 반도체로 밴드갭을 조절하는 것이 가능하고 화학적으로 안정하기 때문에 다른 물질에 비해 산성, 염기성 용액에서 부식이 적다. 또한 GaN의 밴드갭이 물의 산화·환원 준위를 포함하고 있어 외부전압 없이 물 분해가 가능하다는 장점이 있다. 하지만 GaN 자체만으로는 태양광-수소 변환 효율(solar-to-hydrogen conversion efficiency, STH)이 낮아 이를 개선하기 위해 최근 활발한 연구가 이루어지고 있다. 본 총설에서는 GaN을 PEC 물분해의 광전극으로 사용하기 위한 방법들과 연구에 대해 정리하였다.

열교환기 용량변화에 따른 하천수열원 열펌프의 성능 변화 (Performance Variations of River Water Source Heat Pump System According to Heat Exchanger Capacity Variations)

  • 박성룡;백영진;김희환;이영수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.1530-1535
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    • 2003
  • The utilization of unused energy is important because it can afford to offer a chance to increase energy efficiency of a heat pump system. One of the promising unused energy sources is river water. It can be used as a heat source in both heating and cooling effectively with its superior features as a secondary working fluids. In this study, the performance of a 5HP heat pump system using river water as a heat source is investigated by both experiment and simulation. According to system simulation results, performance improvement of condenser seems more effective than that of evaporator for better $COP_H$. The serial connection is also preferred among several methods to improve plate type heat exchanger performance. The experimental results show that the hot water of $50{\sim}60^{\circ}C$ can be acquired from water heat source of $5{\sim}9^{\circ}C$ with $COP_H$ of $2.7{\sim}3.5$.

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Fabrication of Cr$_2$O$_3$powder from waste MgO-Cr refractory

  • Lee, Hoon-Ha;Sohn, Jin-Gun;Lee, Jae-Young;Kim, Dae-Young
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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    • pp.357-361
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    • 2001
  • The possibility of producing Cr$_2$O$_3$powder from waste magnesia-chromium refractory was investigated by sulfuric acid reaction, alkali fusion, water leaching & purification and heat treatment. The effects of temperature, the amount of NaOH added and the flow rate of air on chromium extraction efficiency in an alkali fusion step were investigated. The fusion product was leached with methanol to solve free-NaOH, and then leached with water to produce a Na$_2$CrO$_4$solution. The purity of chrome(Ⅵ) oxides, prepared both from monochromate with an impurity content and monochromate purified with $CO_2$were also examined. The purified monochromate solution was reduced from Cr(Ⅵ) to Cr(III) with NaHSO$_3$solution. The reduced solution was neutralized with NaOH to produce Cr(OH)$_3$. Water washing was treated to eliminate Na$_2$SO$_4$from neutralized Cr(OH)$_3$slurry. The washed Cr(OH)$_3$was dried and thermally treated to produce Cr$_2$O$_3$powder. The properties like lightness and hue of Cr$_2$O$_3$fabricated in this study were L=47.47, a=-14.40 and b=17.21.

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Multicell WRAN에서의 최적 전력 및 주파수 할당 기법 (Optimal Power and Spectrum Allocation Scheme in Multicell WRAN)

  • 황인관;임연준;조해근;송명선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권6A호
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    • pp.666-675
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    • 2008
  • 현재 IEEE 802.22에서는 스펙트럼 사용 효율을 높이고 새로운 무선 통신 서비스 도입을 용이하게 하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 TV 대역을 대상으로 주파수를 공유하고자 하는 Cognitive Radio를 적용한 WRAN 시스템에 대한 표준화가 진행되고 있다. 본 논문에서는 WRAN 시스템에서의 주파수 효율과 채널 용량을 극대화하구 인접 셀 간 간섭을 최소화할 수 있도록 하는 효율적인 주파수 할당 기법과 최적 전력 제어 기법인 PCPWF(Partial Constant Power Water Filling)을 제시하였다. 또한 제안된 동적 셀 설계(dynamic cell plan)를 통해 가용할 수 있는 채널을 효율적으로 할당하여 전체 시스템의 데이터 처리율(throughput)과 형평성을 극대화하였으며, 제안된 기법의 효용성을 검증하기 위해서 시뮬레이션 결과도 수록하였다.